p Figura 1. Fotografias dos autores principais:(à esquerda) o primeiro autor Javeed Mahmood; (à direita) o autor principal correspondente Jong-Beom Baek. Copyright:Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan
p Pesquisadores na Coréia do Sul têm, pela primeira vez, desenvolveu uma técnica simples para produzir um cristal bidimensional contendo nitrogênio que tem a capacidade de ser um rival potencial do grafeno e do silício como materiais semicondutores. p O grafeno é uma folha bidimensional (2D) de cristais de carbono com um átomo de espessura que tem muitas propriedades extraordinárias em termos de resistência, condutividade elétrica e térmica, e transparência óptica. O grafeno é promissor para uso em nanoeletrônica, armazenamento de hidrogênio, baterias e sensores.
p A pesquisa sobre o grafeno nos últimos anos despertou grande interesse entre os cientistas sobre o potencial de sintetizar outros cristais 2D pela introdução de outros elementos além do carbono na rede de carbono do grafeno. A motivação por trás disso é a possibilidade que isso pode fornecer para desenvolver materiais que podem ser usados como um elemento de comutação ativo em eletrônica.
p O tamanho atômico e a estrutura do nitrogênio o tornam uma escolha excelente para esse propósito porque ele pode se encaixar naturalmente em uma rede forte de átomos de carbono criando ligações (sp2) nas quais os elétrons são compartilhados por toda a rede.
p Considerando que existem muitas dificuldades na síntese do grafeno, a equipe de pesquisadores do Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan (UNIST) e da Universidade de Ciência e Tecnologia de Pohang na Coréia do Sul sintetizou cristais 2D nitrogenados usando uma reação química simples em fase líquida sem usar um modelo. Os métodos convencionais para a formação de cristais 2D requerem o uso de tal modelo.
p Figura 2. Diferença estrutural entre o grafeno e o cristal C2N-h2D:(a) grafeno; (b) cristal C2N-h2D. Crédito:Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan
p Os pesquisadores verificaram a estrutura do cristal nitrogenado por imagens de microscopia de tunelamento de varredura de resolução atômica e confirmaram sua natureza semicondutora testando-o com um transistor de efeito de campo. A estrutura geométrica e eletrônica única dos cristais nitrogenados torna-os potencialmente adequados para uso em eletrônica, sensores e catálise.
p Sua síntese bem-sucedida usando uma técnica simples pode abrir um novo capítulo na geração econômica de outros materiais 2D.
p “Acreditamos que os resultados apresentados neste trabalho proporcionam não apenas avanços convincentes na ciência e tecnologia dos materiais, mas também potencial excitante para uma ampla gama de aplicações práticas de química úmida a aplicações de dispositivos, "diz o professor Jong-Beom Baek, professora titular da Escola de Engenharia de Energia e Química da UNIST. "Assim, o material atrairia atenção imediata de uma ampla gama de disciplinas, devido aos seus potenciais impactos científicos e tecnológicos, " ele diz.
p Figura 3. Imagens do microscópio de tunelamento de varredura de resolução atômica (STM):(a) imagem STM sem imagem estruturalmente sobreposta; (b) Imagem STM com imagem estruturalmente sobreposta (cinza:átomo de carbono, ciano:átomo de nitrogênio). Crédito:Instituto Nacional de Ciência e Tecnologia de Ulsan